Компьютерное моделирование способно оценить, сколько воды скрывается под поверхностью планеты
Во время поисков жизни во Вселенной ученые обычно фокусировались на планетах с жидкой водой на поверхности. Однако большая часть воды на планете может быть заключена в горных породах глубоко внутри нее, а не течь на поверхности в виде рек и океанов.
У ученых из Кембриджского университета теперь есть способ оценить, сколько воды скалистая планета может хранить в своих подземных резервуарах. Исследователи разработали модель, которая может предсказать долю богатых водой минералов внутри планеты. Эти минералы действуют как губка, впитывая воду, которая позже может вернуться на поверхность и пополнить запасы океанов.
Планеты, вращающиеся вокруг красных карликов М-класса, считаются лучшими местами для поиска инопланетной жизни. Но у этих звезд очень бурные юношеские годы — они выделяют интенсивные всплески радиации, которые выжигают воду на поверхности близлежащих планет.
Подростковая фаза Солнца была относительно короткой, но красные карлики проводят гораздо больше времени в этом переходном периоде. Поэтому их планеты страдают от безудержного парникового эффекта.
Новое исследование, опубликованное в Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, показывает, что внутренняя вода может быть отличным способом пополнения жидкой поверхностной воды после того, как звезда-родитель планеты созреет и потускнеет.
Компьютерная модель позволяет рассчитать объем внутренней воды планеты, основываясь на ее размере и химическом составе звезды-родителя.
Исследователи обнаружили, что размер планеты играет ключевую роль в том, сколько воды она может вместить. Это потому, что размер планеты определяет долю водоносных минералов, из которых она состоит.
Большая часть внутренней воды планеты содержится в верхнем слое мантии, который лежит непосредственно под земной корой. Здесь условия давления и температуры как раз подходят для образования зелено-голубых минералов вадслеита и рингвудита, которые могут впитывать воду. Этот скалистый слой также находится в пределах досягаемости вулканов, которые могут возвращать воду на поверхность в результате извержений.
Новое исследование показало, что более крупные планеты — примерно в два–три раза больше Земли – обычно имеют более сухую скалистую мантию, потому что богатая водой верхняя мантия составляет меньшую долю от их общей массы.
Результаты исследования могут использоваться в поиске экзопланет, на которых может быть жизнь. Полученные результаты также способны дополнить наши знания о том, как планеты, в том числе такие близкие к звезде, как Венера, могут превращаться из бесплодных адских пейзажей в «голубой мрамор».
